车升国[1]2015年在《区域作物专用复合（混）肥料配方制定方法与应用》文中研究表明化肥由低浓度到高浓度、由单质肥到复合(混)肥、复合(混)肥由通用型走向专用化,是世界肥料发展的主要趋势。我国幅员辽阔,土壤、气候和作物类型复杂多样,农业经营以小农经济为主,规模小、耕地细碎化。因此,区域化、作物专用化是我国复合(混)肥料发展的重要方向。本文根据我国不同类型大田作物的区域分布特点,系统研究区域作物需肥规律、气候特性、土壤特点、施肥技术等因素,开展区域作物专用复合(混)肥料配方制定方法与应用研究。主要结果如下：(1)根据农田养分投入产出平衡原理,研究建立了“农田养分综合平衡法制定区域作物专用复合(混)肥料农艺配方的原理与方法”。该方法通过建立农田养分综合平衡施肥模型,确定区域作物氮磷钾施肥总量以及基肥和追肥比例,从而获得区域作物专用复合(混)肥料一次性施肥、基肥、追肥中氮磷钾配比,也即复合(混)肥料配方。通过施肥模型确定区域作物专用复合(混)肥料氮磷钾配比,使作物产量、作物吸收养分量、作物带出农田养分量、肥料养分损失率、养分环境输入量、土壤养分状况、气候生态等因素对区域作物专用复合(混)肥料配方制定的影响过程定量化。根据区域作物施肥量来确定作物专用复合(混)肥料配方,生产的作物专用复合(混)肥料可同时实现氮磷钾叁元素的精确投入。(2)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域小麦农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而获得区域小麦专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域小麦专用复合(混)肥料配方。我国小麦专用复合(混)肥料一次性施肥配方中氮磷钾比例为1：0.40：0.31,基肥配方氮磷钾比例为1：0.65：0.51。不同区域小麦专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：东北春小麦区1：0.42：0.15、1：0.60：0.21；黄淮海冬小麦区1：0.45：0.40、1：0.79：0.70；黄土高原冬小麦区1：0.50：0.09、1：0.77：0.14；西北春小麦区1：0.47：0.47、1：0.80：0.81；新疆冬春麦兼播区1：0.27：0.25、1：0.65：0.59；华东冬小麦区1：0.42：0.38、1：0.61：0.54；中南冬小麦区1：0.24：0.28、1：0.35：0.43；西南冬小麦区1：0.34：0.26、1：0.57：0.43；青藏高原冬春麦兼播区1：0.62：0.70、1：1.04：1.17。(3)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域玉米农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域玉米专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域玉米专用复合(混)肥料配方。我国玉米专用复合(混)肥料一次性施肥配方中氮磷钾比例为1：0.40：0.30,基肥配方氮磷钾比例为1：0.93：0.69。不同区域玉米专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：东北春播玉米区1：0.65：0.52、1：1.39：1.11；黄淮海平原夏播玉米区1：0.37：0.18、1：0.62：0.30；北方春播玉米区1：0.45：0.08、1：1.73：0.32；西北灌溉玉米区1：0.39：0.36、1：0.95：0.86；南方丘陵玉米区1：0.27：0.40、1：0.50：0.73；西南玉米区1：0.41：0.29、1：1.22：0.87。(4)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域水稻农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域水稻专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域水稻专用复合(混)肥料配方。我国水稻专用复合(混)肥料一次性施肥配方中氮磷钾比例为1：0.44：0.56,基肥配方氮磷钾比例为1：0.75：0.96。不同区域水稻专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：东北早熟单季稻区1：0.47：0.18、1：0.94：0.35；华北单季稻区1：0.35：0.28、1：0.61：0.50；长江中下游平原双单季稻区晚稻1：0.29：0.58、1：0.49：0.98,早稻1：0.34：0.37、1：0.57：0.63,单季稻1：0.53：0.95、1：0.92：1.63；江南丘陵平原双单季稻区晚稻1：0.42：0.75、1：0.63：1.12,早稻1：0.44：0.80、1：0.67：1.22,单季稻1：0.51：0.45、1：0.75：0.67；华南双季稻区晚稻1：0.33：0.50、1：0.61：0.92、早稻1：0.39：0.74、1：0.71：1.36；四川盆地单季稻区1：0.58：0.83、1：1.05：1.49；西北单季稻区1：0.53：0.30、1：0.90：0.52；西南高原单季稻区1：0.77：0.97、1：1.32：1.66。(5)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域马铃薯农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域马铃薯专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域马铃薯专用复合(混)肥料配方。我国马铃薯专用复合(混)肥料一次性施肥配方氮磷钾比例为1：0.31：0.89,基肥配方氮磷钾比例为1：0.54：1.59。不同区域马铃薯专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：北方一作区1：0.39：0.56、1：0.53：0.77；中原二作区1：0.39：0.58、1：1.10：1.62；南方二作区1：0.15：1.04、1：0.26：1.85；西南混合区1：0.47：1.55、1：0.79：2.60。(6)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域油菜农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域油菜专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域油菜专用复合(混)肥料配方。我国油菜专用复合(混)肥料一次性施肥配方氮磷钾比例为1：0.73：0.70,基肥配方氮磷钾比例为1：1.16：1.11。不同区域油菜专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：春油菜区1：0.70：0.55、1：0.80：0.63；长江下游冬油菜区1：0.50：0.24、1：0.86：0.40；长江中游冬油菜区1：0.60：0.56、1：1.13：1.07；长江上游冬油菜区1：1.00：1.20、1：1.20：2.34。(7)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域棉花农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域棉花专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域棉花专用复合(混)肥料配方。我国棉花专用复合(混)肥料一次性施肥配方氮磷钾比例为1：0.37：0.65,基肥配方氮磷钾比例为1：0.67：1.17。不同区域棉花专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：黄河流域棉区1：0.45：0.94、1：0.84：1.76；西北内陆棉区1：0.44：0.44、1：0.74：0.73；长江流域棉区1：0.24：0.65、1：0.45：1.20。(8)根据农田士壤养分综合平衡施肥模型,确定区域花生农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域花生专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域花生专用复合(混)肥料配方。我国花生专用复合(混)肥料配方全国一次性施肥配方氮磷钾比例为1：0.35：0.85,基肥配方氮磷钾比例为1：0.48：1.10。不同区域花生专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：东北花生区1：0.22：0.69、1：0.35：1.11；黄河流域花生区1：0.59：0.86、1：0.76：1.10；长江流域花生区1：0.31：0.90、1：0.48：1.40；东南沿海花生区1：0.35：1.07、1：0.78：2.41。(9)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域大豆农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域大豆专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域大豆专用复合(混)肥料配方。我国大豆专用复合(混)肥料一次性施肥配方氮磷钾比例为1：0.43：0.52,基肥配方氮磷钾比例为1：0.43：0.52。不同区域大豆专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：北方春大豆区1：0.43：0.33、1：0.43：0.33；黄河流域夏大豆区1：0.6：0.72、1：0.73：0.87；长江流域夏大豆区1：0.48：0.79、1：0.48：0.79；南方多熟制大豆区1：0.60：1.07、1：0.60：1.07。
王兵[2]2004年在《氮肥用量和栽培模式对西北旱地冬小麦生长和养分利用的影响》文中研究说明水分和土壤养分是制约我国西北旱地小麦增产的主要因素,选择合适的氮肥用量和栽培模式是提高小麦产量和养分吸收的关键。本文首先通过田间试验,设置不同的氮肥用量,研究了氮肥用量对冬小麦产量和养分吸收影响。在此基础上,进一步研究了了垄沟、补水、覆草和常规栽培四种模式与冬小麦产量和养分吸收的关系。取得的主要结论有:1 冬小麦生物量随生长期后延而增加,不同施氮处理均在灌浆期达到高峰值。施氮量为0、120 和240kgN/ha 时,生物量高峰值分别为11941,16999 和17484kg/ha。由灌浆到收获期,冬小麦生物量逐渐降低,叁个氮肥用量处理,累积的干物质都有明显的损失现象。施氮可以促进冬小麦生长后期干物质向穗部分配,提高籽粒产量,但施氮量过高,成穗率和收获指数下降、干物质向穗的转移减少,产量明显降低。从拔节到灌浆期是小麦植株水分含量对氮肥反应的敏感期,施用氮肥可以显着提高此期小麦的水分含量。施用氮肥虽然可以提高小麦不同生长期的水分利用效率,但进一步增加氮肥用量水分利用效率并不显着提高。2 小麦地上部氮磷钾吸收量亦随生长期后延而升高。氮在抽穗(4 月19 日)至灌浆期前(5 月9 日)达到吸收量高峰值:不施氮肥时,到达高峰值的时间较迟;反之,则较早;磷的高峰值均出现在灌浆期前(5 月9 日);钾的高峰值出现在抽穗期(4 月19日),明显早于氮磷。增加氮肥用量,会促进作物吸收并累积较多的养分。开花或灌浆期后,小麦地上部分累积的养分数量逐渐降低。增施氮肥,作物体内养分在生长后期损失的数量增加,氮介于65.6 –101.2kgN/ha , 磷介于4.7-15.5kgP/ha , 钾介于65.3-118.2kgK/ha。氮肥用量低时,茎叶在生长后期减少的氮素并不能完全转移到籽粒;氮肥用量高时,籽粒累积的氮素除来源于茎叶外,生长后期植株还可由土壤吸收部分氮素,并转移、累积到籽粒。随氮肥用量增高,离开茎叶、而未能转入籽粒的磷钾的数量增加。施入土壤,而未被作物吸收的氮肥主要以硝态氮的形态残留在0-80cm的土层中。3 不同栽培模式的小麦生物量均在灌浆末期(5 月29 日)达到最大:垄沟、补水、覆草和常规四种栽培模式分别为17269、18396、15978、16874 kg/ha;垄沟和补水栽培不但生物量峰值产最高,而且生长后期生物量的下降也比覆草和常规栽培少,下降的生物量四种栽培分别占最大值的8.1%、7.8%、13.3%、15.8%。籽粒产量也以补水模式最高,其次为垄沟模式,分别为8323 和8149 kg/ha,覆草模式籽粒产量反而比常规降低6.6%。不同栽培模式处理的小麦水分含量差异不明显,且随生长期后延表现出相同的变化趋势,但补水栽培模式可显着抽穗期的植株吸水量,这可能是补水栽培增加小麦产量
孙东宝[3]2017年在《北方旱作区作物产量和水肥利用特征与提升途径》文中指出北方旱作区是我国重要的粮食生产基地,在保障国家粮食安全中有着重要地位,但该区域粮食生产面临着干旱缺水和土壤供肥不足等资源条件限制,导致作物产量低而不稳。虽然在过去的多年中作物产量大幅提升,但是该区域旱地小麦、玉米产量和水肥利用特征、提升空间及其主要驱动因素仍不清楚。本研究对我国北方旱作区1970-2015年开展的田间试验进行了系统研究和整合分析,获得如下主要结论:(1)探明了北方旱作区旱地小麦、玉米产量和水肥利用效率的变化特征。1980-2015年北方旱作区旱地小麦和玉米的产量平均为3902 kg/ha和7785 kg/ha,WUE平均为11.6 kg/ha.mm和19.1 kg/ha.mm,NUE平均为30.7%和35.1%。1980s至今,小麦、玉米的产量和WUE大幅提高。与1980s相比,2011-2015年小麦和玉米的产量分别提高了 60.2%和54.5%,WUE分别提高了 37.0%和70.5%。1980-2015年,小麦和玉米NUE呈先升高后降低的趋势,分别在2000s和1990s达到最高。小麦产量和WUE随着区域降水量的增加显着提高,玉米产量和WUE在年降水量<350 mm区域显着降低,其它区域差异不显着。小麦和玉米的NUE均在年降水量550-650 mm区域显着高于其它降水区域。小麦和玉米的PFP-N和PFP-P随着降水量的增加而显着提高。(2)1980s以来,北方旱作区降水总体呈现降低趋势,对作物产量和WUE的提高不利。化肥投入量的大幅增加和土壤肥力的提升驱动了作物产量和WUE提高。但是施肥量的增加导致了作物PFP和NUE的降低。作物产量、WUE和NUE区域间的差异主要受ET影响,尤其是小麦。不同区域化肥投入和土壤供肥能力的不均衡也导致了作物产量的差异。(3)栽培技术的进步是推动作物产量和WUE提升的重要因素。1980s至今,技术对小麦和玉米产量的贡献分别为19.1%和18.2%、对WUE的贡献均为15.3%。随着时间推移和区域降水量的增加,技术对作物产量和WUE的贡献份额降低。技术对小麦和玉米NUE的贡献则随着年代和降水量的增加呈显着升高的趋势。从单项技术看,地膜覆盖、秸秆覆盖、免耕、深松、平衡施肥等技术均对作物产量和WUE具有较好的提升效果,且多数技术在降水较低区域更优。(4)北方旱作区小麦和玉米高产分别为6823 kg/ha和13149 kg/ha,平均产量分别为高产的的48.4%和53.4%,仍有1倍的提升空间。小麦和玉米WUE最大可实现20.4 kg/ha.mm和34.2 kg/ha.mm。造成作物产量差异的主要原因是土壤供水不足、肥料投入偏低、土壤供肥能力差以及技术应用率低。有效降低土壤蒸发、协调水肥关系、提升土壤供肥能力和加强技术应用是北方旱作区作物产量和水肥效率进一步提高的主要途径。
刘晋宏[4]2014年在《不同栽培模式下优化施肥对旱地冬小麦产量和土壤水分、养分的影响》文中研究说明针对甘肃旱区水分缺乏和氮肥施用不合理的现状，探索作物增产与水肥高效的施肥与栽培模式，以指导旱地农业生产。通过在甘肃省农科院定西唐家堡试验站进行的2年的旱作冬小麦单作田间试验，研究优化施肥、秸秆还田、免耕、膜上覆土、全膜垄沟种植和砂田等措施对作物产量与水分利用效率、以及收获后土壤硝态氮残留、夏闲期残留硝态氮淋溶的影响。结果表明：1、本试验通过对优化施肥和不同栽培模式下冬小麦的产量等农学性状测定后分析发现，砂田模式和全膜垄沟种植模式的冬小麦的产量最高，比其中农户模式高50％左右。这两种模式之间产量、收获指数之间差异不显着，生物量与产量之间呈正相关，公顷穗数、穗粒数和千粒重之间也呈一定的相关性。说明，砂田模式和全膜垄沟种植模式可以提高冬小麦对土壤水分的利用效率和对土壤养分的吸收，从而达到增加产量的目的。2、优化施肥和不同栽培模式下，冬小麦的产量显着提高，0-200cm土壤含水量增加，且各处理之间变化趋势一致，砂田模式和全膜垄沟种植模式的冬小麦产量最高，同时对生育期的耗水量也最大，但是产量增加的量要大于生育期耗水量增加的量，所以水分利用效率是升高的。3、该地区播前土壤贮水、冬小麦休闲期和生育期降水与产量具有很好的相关性。冬小麦休闲期每1mm降雨可以使砂田模式和全膜垄沟种植模式的0-200cm土层贮水量增加0.22mm和0.16mm，0-200cm播前土壤贮水量每增加1mm，来年冬小麦产量随之增加34.83kg/hm2。可以得出冬小麦休闲期每1mm降雨可以使砂田模式来年冬小麦产量增加7.7kg/hm2，可以使全膜垄沟种植模式冬小麦产量增加5.6kg/hm2，说明砂田模式和全膜垄沟种植模式在干旱地区有着非常好的保水作用，并且极大的提高了水分的利用效率。4、砂田和全膜垄沟的栽培模式可提高冬小麦拔节期土壤水分，促进冬小麦对土壤氮素的吸收，在小麦休闲期，全膜垄沟和砂田模式0-100cm土层累积的硝态氮分别增加83.2、86.2kg/hm2，提供下季小麦吸收利用，避免土壤残留硝态氮向下层淋溶，从而实现高产稳产。
郑险峰[5]2006年在《旱地不同栽培制度下作物养分流向与调控研究》文中研究说明人口增长和人民生活水平的提高增加了对农业产品更高的需求,土地资源和水资源日益减少却对农业生产构成了巨大威胁。在这两种压力下,人们把注意力投向了旱地农业。旱地以旱为特点,以簿为基础,长期以来产量一直低而不稳。解决旱地农业持续发展的根本问题是充分利用降水资源、提高水分利用效率;协调养分供应,通过营养调控改善作物生理功能,提高作物吸水、用水能力。因此,研究旱地不同栽培制度下作物养分调控,确定养分供应与水分利用、养分流向与产量及品质的关系一直是人们关注的焦点。本研究以传统的无覆盖栽培为对照,在冬小麦田间试验中设置5种栽培模式(对照、平地覆膜、麦草覆盖、补充灌溉以及垄沟栽培)、3个氮肥水平、2个密度组成包括30个处理的完全方案;夏玉米田间试验中设置3种栽培模式(对照、垄沟栽培、麦草覆盖)、3个氮肥水平组成9个处理的完全方案;以当地普遍栽培小麦品种小偃22、夏玉米陕单902为对象,在定位试验条件下,确定不同栽培模式的水分养分效率及其产量效应;确定不同栽培模式对作物体内养分分配、转运的影响;探讨氮肥分配方式和根外喷施营养元素对旱地作物养分流向的调控和对产量的影响。主要研究结果如下:1.在旱作条件下,平地覆膜栽培小麦具有明显的生育和产量优势,各生育时期生物量较高;连续2年,产量较传统栽培增产16.1%和18.4%.麦草覆盖栽培,小麦越冬期间生长受到抑制,发育不良;后期生长加快。由于抑制和恢复情况不同,产量有年际变化:与传统栽培相比,第一年平均减产10.4%,第二年施氮量低者未增产,施氮量高者增产14.3%;补充灌溉的冬小麦与覆草栽培有类似趋势。垄沟栽培(垄上覆膜,沟内栽培)第一年因播量偏低而减产,第二年加大播量后在低密度高氮肥条件下产量较高。由于其合理密度范围狭窄,成穗数的高低是影响产量的关键因素之一。氮肥能显着提高小麦产量和品质:施氮平均增产19.2%~24.6%;施N量由120 kg/hm~2提高到240kg/hm~2后,产量不再上升,但籽粒蛋白质含量进一步提高。2.平地覆膜栽培创造了良好的水、热状况,有利于小麦生长发育。覆膜后,小麦分蘖增加,总茎数和成穗数最高;叶面积大,有利于光合作用和干物质累积;花前干物质累积量高,花后能保持较快灌浆速率。覆草和补灌小麦叶面积和对照差别不大;施用氮肥后,两者灌浆期旗叶持绿时间较长,但灌浆速度与传统栽培相当。垄沟栽培,冬小麦生育前期个体之间差异较大,自动调节能力差;密度合适,穗数适宜方能增产,是制约其产量的主要因素;但垄沟栽培特有的光、热、水、肥条件有利于小麦花后干物质持续大量累积,灌浆期旗叶持绿时间较长且灌浆速率快。3.不同栽培模式条件下,冬小麦氮肥利用率不同。平地覆膜,土壤氮素强烈矿化,
何刚[6]2016年在《夏闲期不同地表覆盖对旱地冬小麦产量及水肥利用的影响》文中研究指明黄土高原旱地是典型的雨养农业区,水分缺乏和土壤贫瘠是制约该地区农业生产的关键因素。采用合理的夏闲期地表覆盖措施能改善土壤水分环境和土壤肥力,从而提高作物生产力。地膜覆盖有增温保墒、协调土壤水分和养分供应的效果,秸秆覆盖能蓄水保墒,种植绿肥能培肥土壤。因此,本研究通过田间定位试验,以冬小麦为供试作物、常规裸地栽培为对照,研究了夏闲期四种不同地表覆盖方式(地膜覆盖、秸秆覆盖、种植绿肥和秸秆覆盖+种植绿肥)对冬小麦籽粒产量、水分、养分利用的影响及其与土壤水分、养分及温度的关系。目标在于优化旱地土壤水分和养分管理,为旱地农业可持续发展提供可靠的理论与技术依据。取得的主要结果如下：(1)地表覆盖措施对冬小麦籽粒产量、籽粒养分含量和地上部养分吸收量的影响因降水和持续年限而异。地膜覆盖能提高小麦籽粒产量,特别是在平水年,6年平均提高6%；秸秆覆盖从第四年开始降低小麦籽粒产量,6年平均降低7%；种植绿肥和秸秆覆盖+种植绿肥显着降低了欠水年小麦籽粒产量,6年平均分别降低5%和5%。地膜覆盖和秸秆覆盖分别自第二年和第叁年开始降低籽粒含氮量,6年平均分别减少8%和7%；种植绿肥自第四年开始提高籽粒含氮量,6年平均提高4%；秸秆覆盖+种植绿肥也在第五、六年提高了籽粒含氮量,但对6年平均无显着影响。仅秸秆覆盖增加了籽粒含磷量,6年平均增加6%。四种地表覆盖都可提高籽粒含钾量,6年平均都增加4%。仅秸秆覆盖在第四、五年降低了地上部吸氮量,6年平均降低13%。地膜覆盖提高了地上部吸磷量和吸钾量,6年平均分别提高7%和17%。(2)地膜覆盖和秸秆覆盖能降低籽粒产量形成的需氮量、提高氮生理效率,种植绿肥和秸秆覆盖+种植绿肥却提高了籽粒产量形成的氮磷钾需求量、降低了氮磷钾生理效率。地膜覆盖使籽粒产量形成的需氮量6年平均降低9%,氮生理效率平均提高11%；需钾量平均提高8%,钾生理效率平均降低8%；对需磷量和磷生理效率无显着影响。秸秆覆盖使籽粒产量形成的需氮量6年平均降低6%,氮生理效率平均提高7%；需磷量平均增加6%,磷生理效率平均降低7%；钾生理效率平均降低6%,对需钾量无显着影响。种植绿肥和秸秆覆盖+种植绿肥提高了籽粒产量形成的氮磷钾需求量,氮需求量6年平均分别提高6%和4%,磷需求量分别提高4%和5%,钾需求量分别提高5%和7%；它们也降低了籽粒产量形成的氮磷钾生理效率,氮生理效率6年平均分别降低7%和5%,磷生理效率分别降低5%和5%,钾生理效率分别降低7%和8%。(3)秸秆覆盖降低了冬小麦籽粒产量的水分利用效率,其他地表覆盖措施无显着影响。秸秆覆盖的水分利用效率6年平均降低6%,在欠水年更为显着。其他叁种地表覆盖对6年平均水分利用效率虽无显着影响,但地膜覆盖在平水年却使水分利用效率提高39%,种植绿肥和秸秆覆盖+种植绿肥的水分利用效率在平水年也分别提高16%和11%,欠水年分别降低22%和16%。(4)从6个试验年来看,四种地表覆盖措施均能通过调节夏闲期土壤集水和冬小麦生育期耗水来维持土壤水分平衡。地膜覆盖尽管增加了欠水年的小麦生育期耗水量,但并不增加6年平均的生育期耗水量,甚至还使夏闲期土壤集水6年平均增加15 mm,从而维持了土壤水分平衡。秸秆覆盖对6年平均的夏闲期土壤集水和生育期耗水均无显着影响,从而维持了土壤水分平衡。种植绿肥和秸秆覆盖+种植绿肥的夏闲期土壤集水6年平均分别减少41 mm和31 mm,但生育期耗水量的6年平均也分别减少36 mm和29mm,同样维持了土壤水分平衡。(5)地膜覆盖、秸秆覆盖和秸秆覆盖+种植绿肥能减少土壤硝态氮残留、损失和累积,种植绿肥未减少硝态氮残留,但由于绿肥吸收,而减少了硝态氮损失和累积。地膜覆盖、秸秆覆盖和秸秆覆盖+种植绿肥在欠水年和平水年减少了冬小麦收获期土壤硝态氮残留量,6年平均分别减少35%、32%和18%。种植绿肥未能减少硝态氮残留,甚至在第六年使硝态氮残留量增加64%。四种地表覆盖在降水较多的夏闲期均减少了上层土壤硝态氮损失,6年平均分别减少34%-53%；同时它们也减少了深层土壤硝态氮累积,6年平均分别减少31%-56%。(6)地膜覆盖和种植绿肥能提高冬小麦生育期地温,特别是在欠水年的冬小麦生殖生长期；秸秆覆盖未对地温产生影响。地膜覆盖可提高冬小麦各个生育期地温,全生育期平均提高0.4-1.0℃。种植绿肥也能提高地温,全生育期平均提高0.4-0.5℃,但主要发生在返青至成熟期。在欠水年的小麦生殖生长期,地膜覆盖和种植绿肥的日最高地温高于32℃的天数分别占该时期总天数的51%和49%,在其他年份无此现象。秸秆覆盖对小麦生育期地温及生殖生长期的日最高地温无影响。综上所述,地膜覆盖能增加夏闲期土壤集水和生育期耗水,改善地温,减少土壤硝态氮残留、损失和累积,降低籽粒产量形成的需氮量、提高氮生理效率,但由于未能提高冬小麦地上部吸氮量,所以虽能提高籽粒产量,但降低了籽粒含氮量,同时在欠水年有减产风险。秸秆覆盖由于未能增加夏闲期土壤集水和生育期耗水,也未能改善地温,甚至还降低了水分利用效率和地上部吸氮量,从而使籽粒产量和籽粒含氮量降低,但它也能减少土壤硝态氮残留、损失和累积。种植绿肥和秸秆覆盖+种植绿肥由于减少了夏闲期土壤集水和生育期耗水,提高了籽粒产量形成的氮磷钾需求量、降低了氮磷钾生理效率,从而降低了籽粒产量,提高了籽粒含氮量。种植绿肥未能降低土壤硝态氮残留、但降低了硝态氮损失和累积,秸秆覆盖+种植绿肥能降低土壤硝态氮残留、损失和累积。
黄明[7]2017年在《基于收获期土壤测试和施肥位置优化的旱地小麦减肥增效研究》文中研究说明优化施肥是实现粮食高产、肥料高效和环境友好的有效途径,对解决小麦生产中过量和不平衡施肥的问题有重要作用。但是,雨养旱作条件下由于不同年际、季节和地点的降雨差异,小麦籽粒产量和养分需求不同,使优化施肥更为复杂。2013—2016年,本研究在黄土高原南部的典型旱地雨养农业区,以冬小麦为研究对象,通过多年多点的田间定位试验,建立了基于收获期土壤硝态氮或有机质测试的优化施氮技术以及基于施肥位置优化的膜侧施肥技术,结合收获期土壤有效磷钾测试和秸秆还田生产实践,改进了现有的磷钾衡量监控技术,分析了优化施肥对旱地小麦产量、经济效益、养分吸收利用、土壤水分利用恢复和土壤硝态氮残留的影响。目标在于优化小麦养分管理,为旱地作物可持续生产提供可靠的理论依据与技术参考。主要研究结果如下:(1)基于收获期土壤有效氮磷钾测试、作物养分需求和土壤硝态氮安全阈值的优化施肥既降低了旱地小麦氮磷用量,又实现了增产增收增效和环境友好。与传统施肥相比,优化施肥的氮肥用量3年15点平均减少96 kg N hm~(–2),磷肥用量减少43 kg P_2O_5 hm~(–2),0~100 cm硝态氮残留降低120 kg N hm~(–2),小麦籽粒产量和经济效益分别提高386 kg hm~(–2)和1472元hm~(–2)。主要是因为优化施肥在不影响小麦地上部氮磷钾积累量的同时,显着提高了氮磷钾收获指数和生理效率以及肥料偏生产力。(2)基于收获期土壤有机质、有效磷钾测试和作物养分需求的优化施肥,同样降低了氮磷肥施用量,促进了小麦养分吸收利用,在增产增收增效的同时,降低土壤硝态氮残留,促进了土壤氮磷钾平衡。与传统施肥相比,优化施肥2年12点的平均氮磷肥用量分别降低16.1%和43.5%,小麦籽粒产量和经济效益分别提高698 kg hm~(–2)和1984元hm~(–2),地上部氮磷钾积累量提高3.9%、3.2%和9.3%,氮磷生理效率提高4.1%和3.3%,氮磷钾偏生产力提高35.6%、97.0%和40.8%,0~100 cm土层硝态氮残留降低31.6%。优化施肥条件下,冬小麦氮磷钾平均回收率分别为49.8%、9.8%和67.3%,平均农学效率分别为9.2 kg kg~(–1) N、10.2 kg kg~(–1) P_2O_5和17.1 kg kg~(–1) K_2O。秸秆还田条件下,优化施肥的氮磷钾表观盈余量分别为28.3 kg N hm~(–2)、32.5 kg P_2O_5 hm~(–2)和3.8 kg K_2O hm~(–2),氮磷盈余量较传统施肥显着降低,钾盈余量维持稳定。(3)采用定位施肥,将肥料条施于膜下、播种行侧下5 cm处,实现了机械定位施肥和垄覆沟播集雨抗旱栽培相结合,不仅提高了小麦产量、经济效益和水分利用效率,还增加了下季小麦播前深层土壤贮水。与传统平作相比,普通垄覆沟播的3年平均产量和水分利用效率分别提高8.3%和8.1%,而膜侧定位施肥的产量、水分利用效率和经济效益分别提高20.1%、16.1%和23.4%。与垄覆沟播相比,膜侧施肥偏湿润年份减少生长季内100~200 cm土壤水分消耗,偏旱年份增加休闲季土壤蓄水,有效确保甚至提高了播前土壤水分,从而显着增产增收、提高水分利用效率。偏干旱的2013—2014和2015—2016生长季,定位施肥较垄覆沟播分别增产8.4%和15.5%,增效23.2%和30.1%,水分利用效率提高7.0%和10.0%,偏湿润的2014—2015生长季水分利用效率也提高6.0%。(4)膜侧施肥不仅提高了旱地小麦产量,还改善了养分吸收利用特性,显着提高了养分吸收效率,解决了垄覆沟播小麦籽粒含氮量降低的问题,3年平均籽粒氮磷含量较垄覆沟播分别显着提高8.2%和4.1%。与传统平作相比,垄覆沟播的籽粒含氮量显着降低。与垄覆沟播相比,膜侧施肥提高了小麦开花0~40 cm土层以及收获期0~200 cm土层硝态氮累积量,有利于促进拔节后小麦氮磷钾积累、花后营养器官氮磷钾转运和成熟期籽粒氮磷钾分配,从而显着提高小麦籽粒氮磷含量和氮磷钾吸收效率。其中偏干旱的2013—2014和2015—2016生长季,籽粒含氮量分别提高9.9%和8.7%,氮吸收效率提高7.0%和10.0%,磷吸收效率提高9.0%和23.5%;偏湿润的2014—2015生长季,籽粒含氮量和氮磷吸收效率分别提高6.0%、23.3%和23.5%。综上所述,优化施肥能改善旱地小麦氮磷钾养分吸收利用特性,实现增产增收增效,降低收获期土壤硝态氮残留。在旱地小麦生产中,在土壤硝态氮残留过高的区域,采用基于收获期土壤养分测试的优化施肥,结合抗旱节水栽培技术进行施肥位置优化,对减肥增效、增产增收和环境友好有重要意义。
薛澄[8]2011年在《西北旱地冬小麦高产高效栽培的土壤与植物营养基础研究》文中研究指明冬小麦是渭北旱塬区最重要的粮食作物之一,而该区水分供应不足和土壤肥力低下严重影响了冬小麦生产。因而,寻求有效措施提高降水利用和养分利用是该区小麦稳产高产的关键,也是该区农业生产中亟待解决的重要问题。本研究针对以上问题,于2008年9月至2010年6月在陕西省长武县十里铺村布置田间试验,采用7种不同施肥与覆盖栽培模式,即对照、农户模式、顶凌追肥、减氮追肥1、减氮追肥2、垄覆沟播和高密垄覆沟播,探讨不同施肥与覆盖栽培措施集成对冬小麦产量、养分吸收,土壤温度和水分、养分利用的影响。结果表明:1、旱地早春追肥使冬小麦两季平均增产10%,水分利用效率提高8.5%。减氮追肥结合垄覆沟播模式平均增产28%,水分利用效率提高20%。2、顶凌追肥和垄覆沟播模式两季冬小麦吸氮量平均分别提高10.3%和17.9%,吸磷量分别提高14.3%和25.9%,吸钾量分别提高4.7%和30.1%,而单纯减氮追肥效果不明显。3、追肥提高冬小麦花前氮素累积和氮素转移量,且追肥量高时效果明显,但追肥不利于冬小麦花后氮素累积。减氮追肥结合垄覆沟播栽培促进冬小麦花后氮素累积,最终提高作物总氮素累积量。4、不同追肥与覆盖栽培模式冬小麦氮肥效率存在显着差异。追肥可促进冬小麦氮肥利用。减氮追肥与垄覆沟播相结合可进一步提高冬小麦氮肥利用。各模式间氮肥回收利用率、偏生产力、生理效率和农学效率趋势一致,均表现为垄覆沟播模式>追肥处理>农户模式。5、两年的结果表明,在渭北旱塬区夏闲期垄上覆膜、沟内覆盖秸秆的栽培模式在不同降水年份均可最大限度地提高夏季休闲效率。垄覆沟播模式两季冬小麦夏闲期休闲效率均最高,平均为56.8%。6、不同施肥与栽培模式土壤氮和磷含量变化明显。硝态氮的变化可达到300 cm深度,而磷的变化主要集中在0-50 cm土层。垄覆沟播模式可以促进冬小麦对深层土壤养分的吸收和利用,收获期50-300 cm土壤硝态氮和速效磷含量均较低。垄覆沟播模式经过夏季休闲期土壤硝态氮下渗的深度可达200-220 cm,需注意氮肥调控,防止过多的氮素残留在土壤中随降水向深层土壤的淋失。冬小麦生育期土壤速效钾含量变化的深度可达300 cm,且各层次间变化均匀,不同施肥与栽培模式对土壤不同深度速效钾含量无显着影响。7、垄覆沟播模式在冬小麦全生育期提高了耕层地温,尤其是孕穗期至收获期的增温效果显着。顶凌追肥不利于提高冬小麦生育期耕层地温。
何红霞[9]2018年在《栽培模式对旱地小麦籽粒产量和养分吸收利用的影响》文中研究指明黄土高原旱地是我国小麦主要产区之一。水分亏缺和土壤贫瘠限制了该地区小麦产量提升和籽粒矿质养分吸收利用。优化栽培措施能改善土壤水分和养分状况,进而提高作物对养分的吸收利用与产量形成。因此,本研究利用位于黄土高原中部持续9年的旱作冬小麦栽培模式田间定位试验,以传统祼地栽培为对照,研究了地膜覆盖、秸秆还田和种植绿肥对小麦产量和籽粒矿质养分含量的影响,通过分析小麦生物量、收获指数、产量叁要素、养分吸收、转移、分配和土壤养分变化,探讨了栽培模式与旱地小麦产量、籽粒养分及土壤养分变化的关系,旨在为优化旱地土壤培肥、增产提质提供理论和技术支撑。主要取得以下结果:1、在黄土高原旱地,地膜覆盖不利于土壤肥力提升,限制了小麦产量进一步提高,对籽粒养分含量也有不利影响。与传统栽培相比,地膜覆盖提高了土壤pH,降低了20-40 cm土壤全氮、有效磷、速效钾、有效硫、有效锌和有效锰含量,对土壤有机质、硝态氮、有效铁和有效铜含量无显着影响。地膜覆盖使穗数提高12.2%,却引起穗粒数降低14.7%,收获指数降低8.5%,从而对3年平均产量无显着影响;籽粒磷吸收量平均增加8.4%,磷含量提高13.0%;籽粒钾吸收量虽无显着变化,钾含量却提高5.0%;籽粒氮、钙、硫、铁和铜吸收量分别降低12.6%、10.3%、15.0%、11.1%和13.2%,含量分别降低12.1%、8.0%、12.9%、10.1%和9.0%,镁、锌和锰吸收量和含量皆无显着变化。2、旱地低肥力土壤上,秸秆还田也未显示出明显的土壤培肥效果,对小麦籽粒产量和矿质养分含量无提高和改善作用。与传统模式比较,秸秆还田使收获期0-20 cm土层全氮提高5.8%,20-40 cm土层有效铜含量提高6.2%,有效磷和有效锰却分别降低36.1%和10.2%,对开花期和收获期土壤有机质、硝态氮、速效钾、有效硫、有效锌和有效铁含量无显着影响。小麦生物量降低11.5%,穗粒数降低8.8%,籽粒产量3年平均降低12.1%;磷吸收量降低9.8%,含量却增加5.0%;籽粒氮、钙、硫、铁和锰吸收量分别降低22.5%、20.7%、21.0%、19.8%和16.8%,含量分别降低10.1%、8.0%、9.4%、3.8%和6.3%;籽粒钾、镁和锌吸收量分别降低11.5%、14.7%和13.9%,含量无显着变化;籽粒铜吸收量和含量皆无显着变化。3、种植绿肥能培肥土壤,改善小麦营养品质,但其产量受降雨影响并不稳定。与传统模式比较,种植绿肥降低了土壤pH、有效磷和有效硫含量,增加了土壤有机质、全氮、硝态氮、有效锌和有效锰含量,对土壤速效钾、有效铁和有效铜含量无显着影响。种植绿肥使收获期地上部生物量降低15.4%,穗数降低12.2%,使得小麦产量3年平均降低12.1%,籽粒氮、锌和铜吸收量虽无显着变化,含量却分别增加12.1%、12.6%和11.8%;磷、钾、钙、镁、硫和铁吸收量分别降低11.9%、12.0%、10.3%、11.8%、13.0%和15.9%,含量无显着变化;锰吸收量降低17.7%,含量降低7.1%。综上,在黄土高原旱地土壤肥力较低的情况下,地膜覆盖、秸秆还田和种植绿肥并不能同时满足作物高产、高营养品质及培肥土壤的要求。地膜覆盖降低土壤肥力和籽粒氮、钙、硫、铁和铜养分含量,但提高了籽粒磷钾含量,对产量无显着影响。秸秆还田降低小麦产量,仅增加了籽粒磷含量,提高表层土壤全氮含量。种植绿肥虽降低了产量,但增加了籽粒氮和锌含量,同时提升了土壤肥力,特别是土壤有机质和全氮含量显着提高。因此,要根据生产条件和目标需要选择适合的栽培模式。
银敏华[10]2018年在《集雨模式与氮肥运筹对农田土壤水热状况和作物水氮利用效率的影响》文中提出针对中国西北干旱半干旱地区降水年际变率大、年内分配不均衡的气候特点和氮肥投入量大、当季利用率低的普遍现象,探究合理的农田集雨模式与氮肥运筹以提高降水资源利用率、降低氮肥施用量、实现农业的稳产高效和可持续发展。研究在半湿润易旱典型区(陕西杨凌)进行,采用冬小麦—夏玉米轮作,共包括2个试验。试验一(2013年10月~2016年10月):采用垄覆白膜沟不覆盖(M1)、垄不覆盖沟覆秸秆(M2)、垄覆白膜沟覆秸秆(M3)和垄覆黑膜沟覆秸秆(M4)4种集雨种植模式,以传统平作不覆盖(CK)为对照,分析了不同集雨模式对农田土壤水分、温度、硝态氮和作物生长生理、产量和水氮利用效率的影响。试验二(2013年6月~2015年6月):选用尿素(U)和控释氮肥(C)2种氮肥,尿素设置4个施氮(纯氮)水平,即0(U0)、80(U80)、160(U160)和240(U240)kg/hm~2,基追比为4:6;控释氮肥设置5个施氮(纯氮)水平,即0(C0)、60(C60)、120(C120)、180(C160)和240(C240)kg/hm~2,一次性基施,探究了不同氮肥运筹对作物生长和氮素吸收利用的影响。结果表明:1、集雨模式对农田土壤水分的影响(1)4种集雨处理均可改善冬小麦和夏玉米主要生育期0~100 cm土层的土壤水分状况,其中全程集雨处理(M3和M4)优于单一集雨处理(M1和M2)。(2)在冬小麦中,处理M4在减少土壤贮水消耗量和生育期耗水量方面效果较优;在夏玉米中,处理M3在提高土壤贮水增量和降低生育期耗水量方面效果较优。2、集雨模式对农田土壤温度的影响不同集雨模式下,土壤温度的差异随土层深度的增加趋于减小,且集雨处理的土壤温度效应主要表现在冬小麦和夏玉米生长前期。与垄覆白色地膜相比,垄覆黑色地膜可显着提高膜上土壤温度,而降低膜下土壤温度;与沟内无覆盖相比,沟内覆盖秸秆可有效降低耕层的土壤温度。3、集雨模式与氮肥运筹对土壤硝态氮的影响(1)4种集雨处理均可提高作物主要生育期0~200 cm土层的土壤硝态氮累积量,且与一元集雨处理相比,二元集雨处理的提高幅度较大。与夏玉米相比,4种集雨处理提高冬小麦生长季中土壤硝态氮累积量的幅度较小。(2)不同集雨处理下,收获时0~200 cm土层的土壤硝态氮峰值表现为,处理M3和M4入渗较深,但仍保持在140 cm土层范围内。与冬小麦相比,各集雨处理在夏玉米生长季的硝态氮峰值较深。(3)与尿素相比,控释氮肥可大幅度提高冬小麦和夏玉米生长中后期0~100 cm土层的土壤硝态氮累积量。(4)与尿素相比,控释氮肥各处理的土壤硝态氮含量变幅较小,且硝态氮峰值所在土层深度较浅。与冬小麦相比,2种氮肥各处理在夏玉米生长季中硝态氮峰值的差异较小。4、集雨模式与氮肥运筹对作物生理生长的影响(1)4种集雨处理均可提高作物的株高、地上部干物质质量、根系特征参数、叶绿素总量和光合速率。在冬小麦中,垄覆白膜沟覆秸秆的效果较优;在夏玉米中,垄覆黑膜沟覆秸秆的效果较优。(2)与平作相比,4种集雨处理均可加快冬小麦和夏玉米从出苗期到灌浆期的生育进程,而灌浆期到成熟期的持续时间表现为除处理M1外,其余处理均大于处理CK。整个生育周期表现为,处理M3和M4显着长于其他处理。(3)不同氮肥运筹下,冬小麦和夏玉米的株高、干物质质量和根系特征参数均表现为,随施氮量的增加,呈先增加后平稳的趋势,其中处理C120与U160之间和处理U240、C180与C240之间的植株形态指标差异不显着。(4)不同氮肥运筹下冬小麦和夏玉米的根长表现为高氮营养浅根化趋势。与平作不覆盖相比,4种集雨处理的冬小麦和夏玉米根长分布呈浅根化趋势。5、不同集雨模式与氮肥运筹下植株氮素的累积、分配与诊断(1)垄覆白膜沟覆秸秆和垄覆黑膜沟覆秸秆分别在提高冬小麦和夏玉米的植株和果穗氮素累积量方面效果较好。(2)与尿素相比,施用控释氮肥各处理在作物生长前期的氮素累积量较少,随后累积速率加快。与冬小麦相比,同一氮肥类型和施氮水平的夏玉米植株氮素累积量较少。(3)冬小麦和夏玉米的地上部生物量与氮含量间符合临界氮浓度稀释曲线模型。该模型在年际间具有一定的可靠性。6、不同集雨模式与氮肥运筹下作物的产量和水氮利用效率(1)在冬小麦中,一元集雨处理M1和二元集雨处理M3更有利于提高冬小麦的产量和水氮利用效率。在夏玉米中,一元集雨处理M2和二元集雨处理M4更有利于提高夏玉米的产量和水氮利用效率。(2)冬小麦—夏玉米轮作系统的周年产量和周年水分利用效率均表现为,二元集雨处理显着高于一元集雨处理和平作不覆盖。(3)不同氮肥运筹下,各处理的作物产量及产量构成要素均表现为,随施氮水平的提高,各指标值显着增加,当施氮量超过一定范围后反而有所降低。在冬小麦中,处理C180与U240的籽粒产量差异不显着。在夏玉米中,处理C120与U160的籽粒产量差异不显着。(4)综合作物产量与施氮量、植株氮素累积量的回归分析和氮营养指数模型、氮累积亏缺模型的氮素诊断,冬小麦的尿素和控释氮肥合理施用范围分别为160~225kg/hm~2和120~191 kg/hm~2;夏玉米的尿素和控释氮肥合理施氮范围分别为160~182kg/hm~2和120~146 kg/hm~2。(5)单季160 kg/hm~2尿素或单季120 kg/hm~2控释氮肥为合理的轮作系统氮肥施用量。与处理U160和U240相比,处理C120和C180在获得统计意义上无差异的周年作物产量时,可大幅度提高周年氮素利用。综上所述,4种集雨模式在蓄水保墒、促进作物生长、养分吸收和增产高效方面均具有一定的效果,其中垄覆白膜沟覆秸秆和垄覆黑膜沟覆秸秆分别为冬小麦和夏玉米较优的集雨模式。冬小麦生长季中处理C180和U240与夏玉米生长季中处理C120和U160在促进植株生长、提高氮素吸收、增产高效和减少土壤硝态氮淋溶等方面效果显着,且分别与处理U240和U160相比,处理C180和C120在减少氮肥用量的条件下可获得统计意义上无差异的作物产量。本研究成果对于中国干旱半干旱地区实现降水资源高效利用、完善集雨种植体系、合理进行氮肥运筹和促进控释氮肥的推广应用具有一定的理论价值和实践意义。
参考文献：
[1]. 区域作物专用复合（混）肥料配方制定方法与应用[D]. 车升国. 中国农业大学. 2015
[2]. 氮肥用量和栽培模式对西北旱地冬小麦生长和养分利用的影响[D]. 王兵. 西北农林科技大学. 2004
[3]. 北方旱作区作物产量和水肥利用特征与提升途径[D]. 孙东宝. 中国农业大学. 2017
[4]. 不同栽培模式下优化施肥对旱地冬小麦产量和土壤水分、养分的影响[D]. 刘晋宏. 甘肃农业大学. 2014
[5]. 旱地不同栽培制度下作物养分流向与调控研究[D]. 郑险峰. 西北农林科技大学. 2006
[6]. 夏闲期不同地表覆盖对旱地冬小麦产量及水肥利用的影响[D]. 何刚. 西北农林科技大学. 2016
[7]. 基于收获期土壤测试和施肥位置优化的旱地小麦减肥增效研究[D]. 黄明. 西北农林科技大学. 2017
[8]. 西北旱地冬小麦高产高效栽培的土壤与植物营养基础研究[D]. 薛澄. 西北农林科技大学. 2011
[9]. 栽培模式对旱地小麦籽粒产量和养分吸收利用的影响[D]. 何红霞. 西北农林科技大学. 2018
[10]. 集雨模式与氮肥运筹对农田土壤水热状况和作物水氮利用效率的影响[D]. 银敏华. 西北农林科技大学. 2018
标签：农作物论文; 小麦论文; 秸秆论文; 硝态氮论文; 土壤密度论文; 农业论文; 区域生长论文; 三农论文; 玉米论文; 种植业论文; 农资论文;